多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法及氮化硅涂层技术

本发明专利技术提供了一种多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法，包括将氮化硅、去离子水和硅溶胶混合，形成乳浆状溶液；将所述溶液雾化，并喷涂至坩埚内壁，自然干燥后形成氮化硅涂层。本发明专利技术提供的多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法，将氮化硅、去离子水和硅溶胶混合后形成乳浆状溶液，混合好的溶液经过雾化后，喷涂到坩埚的内壁上，喷涂完毕后，坩埚内壁上形成一层氮化硅的混合溶液薄膜，水分蒸发完毕后，由混合溶液形成的薄膜层干燥完毕，坩埚表面形成结构致密的氮化硅层。喷涂完毕后不需要对坩埚进行焙烤，自然状态下即可完成坩埚表面的干燥，去除了多晶硅坩埚喷涂后的烘干工艺，从而提高工作效率。本发明专利技术还提供了一种氮化硅涂层。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法，包括将氮化硅、去离子水和硅溶胶混合，形成乳浆状溶液；将所述溶液雾化，并喷涂至坩埚内壁，自然干燥后形成氮化硅涂层。本专利技术提供的多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法，将氮化硅、去离子水和硅溶胶混合后形成乳浆状溶液，混合好的溶液经过雾化后，喷涂到坩埚的内壁上，喷涂完毕后，坩埚内壁上形成一层氮化硅的混合溶液薄膜，水分蒸发完毕后，由混合溶液形成的薄膜层干燥完毕，坩埚表面形成结构致密的氮化硅层。喷涂完毕后不需要对坩埚进行焙烤，自然状态下即可完成坩埚表面的干燥，去除了多晶硅坩埚喷涂后的烘干工艺，从而提高工作效率。本专利技术还提供了一种氮化硅涂层。【专利说明】多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法及氮化硅涂层
本专利技术涉及多晶硅铸锭
，更具体地说，涉及ー种多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法及氮化硅涂层。
技术介绍
太阳电池多晶硅锭是ー种柱状晶，晶体生长方向垂直向上，是通过定向凝固(也称可控凝固、约束凝固)来实现的，即在结晶过程中，通过控制温度场的变化，形成单方向热流(生长方向和热流方向相反)，并要求液固截面处的温度梯度大于0，横向则要求无温度梯度，从而形成定向生长的柱状晶。制备铸造多晶硅吋，都是在坩埚内进行的。在原料熔化、晶体生长过程中，硅熔体和坩埚长时间接触会产生粘滞性。由于两种材料的热膨胀系数不同，如果硅材料和坩埚壁结合紧密，在晶体冷却时很可能造成晶体硅或坩埚破裂。为了避免在多晶娃铸淀完成后，i甘祸和多晶娃淀的粘连，现有技术是将氣化娃粉均匀的喷涂在坩埚的内表面。喷涂时，将氮化硅的水溶液均匀的喷涂到坩埚的内表面，坩埚的表面形成ー层厚度小于0.1mm的涂层，由于附着力强度较弱，需要对喷涂后的坩埚进行热处理，即将喷涂的后的坩埚放到坩埚烘箱内进行焙烧，由于烘干过程(升温、恒温、降温)时间长，焙烧时间一般长达40个小时，不仅浪费了大量的电能，増加了生产成本，还降低了生产效率。因此，如何提供一种多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法，以实现去除多晶硅坩埚喷涂后的烘干エ艺，从而提高工作效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了ー种，以实现去除多晶硅坩埚喷涂后的烘干エ艺，从而提高工作效率。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案:一种多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法，包括:I)将氮化硅、去离子水和硅溶胶混合，形成乳浆状溶液；2)将所述溶液雾化，并喷涂至坩埚内壁，自然干燥后形成氮化硅涂层。优选的，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，所述硅溶胶为电子级高纯硅溶胶。优选的，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，所述硅溶胶的有效成分为Si02。优选的，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，所述氮化硅、所述硅溶胶和所述去离子水的质量配比为1: 0.5: 3?1: 0.7: 3.5。优选的，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，所述氮化硅、所述硅溶胶和所述去离子水的质量配比为1: 0.6: 3.2。优选的，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，所述溶液的喷涂温度范围处于65-75°C之间。优选的，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，所述喷涂压カ范围处于IO-1OOPa之间。一种氮化硅涂层，粘附于多晶硅坩埚的内表面，所述氮化硅涂层由如权利1-6所述的多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法加工而成。本专利技术提供的多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，将氮化硅、去离子水和硅溶胶混合后形成乳浆状溶液，混合好的溶液经过雾化后，喷涂到坩埚的内壁上，喷涂完毕后，坩埚内壁上形成ー层氮化硅的混合溶液薄膜，水分蒸发完毕后，由混合溶液形成的薄膜层干燥完毕，坩埚表面形成结构致密的氮化硅层。本专利技术提供的多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法，喷涂完毕后不需要对坩埚进行焙烤，自然状态下即可完成坩埚表面的干燥，去除了多晶硅坩埚喷涂后的烘干エ艺，从而提高工作效率。【具体实施方式】本专利技术公开了ー种多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法及氮化硅涂层，以实现去除多晶硅坩埚喷涂后的烘干エ艺，从而提高工作效率。下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的事实例仅仅是本专利技术一部分事实例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。 本专利技术提供了一种多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法，包括，将氮化硅、去离子水和硅溶胶混合，形成乳浆状溶液，混合过程对溶液不断进行搅拌，使三种物质充分融合，混合均匀；将所述溶液雾化，并喷涂至坩埚内壁上，雾化作用使得氮化硅溶液形成氮化硅雾，具体的，可通过喷枪对溶液进行雾化，并均匀的喷涂到坩埚内表面上；自然干燥后，喷涂后的氮化硅层上的水分挥发，坩埚内壁形成结构致密的氮化硅层。上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法的エ艺过程如下:氮化硅、去离子水和硅溶胶充分混合后，形成的乳浆状溶液经雾化并喷涂到坩埚的内壁上，喷涂后，只需坩埚内壁上的氮化硅层水分挥发完毕即可形成氮化硅层。硅溶胶具有易凝固的特点，能够迅速有效的吸附水分的作用，増加硅溶胶后，能够极大的缩短溶液内水分挥发的时间，使坩埚表面迅速的形成氮化硅层。通过以上エ艺过程可以得出，本专利技术利用了硅溶胶易凝固的特点，缩短了氮化硅层干燥的时间，实现了去除多晶硅坩埚喷涂后的烘干エ艺，从而提高工作效率。为了进一步优化上述技术方案，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，硅溶胶为电子级高纯硅溶胶。电子级高纯硅溶胶是ー种有机材质，属于易凝固的粘结剂，将这种有机材质加入氮化硅溶液中形成的乳浆状溶液中，通过喷枪喷涂到坩埚内表面，能够加快氮化硅的凝结，形成致密的氮化硅层。电子级高纯硅溶胶的有效成分为Si02。其中SiO2含量占电子级高纯硅溶胶的20% -30%，(以H2SiO3计含量大于26% )，水分含量占电子级高纯硅溶胶的70% -80%，通过硅溶胶的易凝固特性，去除了喷涂氮化硅层后的焙烤エ艺，进而减少了电能消耗。同时，制备的氮化硅层厚度均匀、污染小、结构致密，总体来说，降低了生产成本，減少了环境污染，提高了工作效率。为了进一步优化上述技术方案，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，氮化硅、硅溶胶和去离子水的质量配比介于1: 0.5: 3?1: 0.7: 3.5之间，当氮化硅、硅溶胶和去离子水的质量配比为1: 0.5: 3时，此时混合溶液中水分的含量较低，配置后的乳浆状溶液浓度较大，流动性较弱，能够实现在坩埚表面形成涂层，操作过程需要对溶液不断进行搅拌；当氮化硅、硅溶胶和去离子水的质量配比为1: 0.7: 3.5时，此时混合溶液中水分含量较高，配置好的溶液具有很好的流动性，喷涂后，坩埚内表面涂层的水分含量高，自然冷却的时间稍长。具体的，氮化硅、硅溶胶和去离子水的质量配比为1: 0.6: 3.2，具体的，将270公斤的坩埚氮化硅250克、电子级高纯硅溶胶150克和纯水800毫升混合成乳浆状溶液，搅拌均匀后可对坩埚进行喷涂。此时混合溶液的浓度适中，及具有良好的流动性，且操作方便，搅拌均匀后即可进行喷涂，喷涂完毕后，涂层干燥时间适中。为了进一步优化上述技术方案，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，溶液的喷涂温度范围处于65-75°C之间。氮化硅涂层中添加了硅溶胶，硅溶胶的使用过程中需要保持其一定的活化性能，且需要提供硅溶胶使用过程中合适的温度范围，由硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法，其特征在于，包括步骤：1)将氮化硅、去离子水和硅溶胶混合，形成乳浆状溶液；2)将所述溶液雾化，并喷涂至坩埚内壁，自然干燥后形成氮化硅涂层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高世超，陈立新，冯文宏，张运峰，王丙宽，
申请(专利权)人：英利能源中国有限公司，
类型：发明
国别省市：